Von der Schaltfunktion zur Schaltung Schaltalgebra Von der Schaltfunktion zur Schaltung

Normalformen Normalformen beschreiben eine Schaltfunktion ausgehend von einer Wertetabelle in Gleichungsform

Minterme (1/2) Minterme sind UND-Verknüpfungen, die alle Schaltvariablen einmal enthalten, wobei diese negiert oder nicht negiert vorkommen können. Bsp.: Seien A, B und C Schaltvariablen Dann sind alle möglichen Minterme dazu. Jeder Minterm hat nur bei einer Kombination den Wert 1

Minterme (2/2) C B A 1 Der Minterm, der für eine bestimmte Kombination den Wert 1 hat, ergibt sich, indem man die UND-Verknüpfung aus allen Schaltvariablen hinschreibt und die Schaltvariablen negiert, die bei der Kombination den Wert 0 haben.

Kanonische Normalform B A Y Minterm 1 Für gegebene Wertetabelle lässt sich mit Hilfe der Minterme die Schaltfunktion in normierter Form darstellen. Beispiel in neben-stehender Tabelle

Kanonisch disjunktive Normalform Die Schaltfunktion in kanonisch disjunktiver Normalform (KDNF) besteht aus der disjunktiven Verknüpfung („verODERung“) aller Minterme. Für die gegebene Wertetabelle lautet die Schaltfunktion in der kanonisch disjunktive Normalform: Jede Schaltfunktion ist in der kanonisch disjunktiven Normalform darstellbar.

Karnaugh-Veitch-Diagramm Ein KV-Diagramm ist die graphische Darstellung einer Wertetabelle oder Schaltfunktion. Jeder Kombination der Schaltvariablen wird ein Feld in dieser Darstellung zugeordnet. Beim Übergang von einem Feld zu einem benachbarten ändert sich nur der Wert einer Variablen.

KV-Diagramm: Vereinfachung (1/3) Benachbarte Felder, die mit 1 belegt sind, werden zusammengefasst. Möglichst viele Einsen zusammen-fassen (Blöcke à 2, 4, 8, etc. Felder) Felder der 1. und letzten Spalte, aber gleicher Zeile zählen als benachbart. Felder der 1. und letzten Zeile, aber gleicher Spalte zählen ebenfalls als benachbart. A B 1 C

KV-Diagramm: Vereinfachung (2/3) Die vereinfachte Schaltfunktion wird aus den Termen der zusammen-gefassten Blöcke und der übrig gebliebenen Einzelfelder gebildet. Terme der zusammengefassten Blöcke enthalten nur die Variablen, die sich innerhalb eines Blockes nicht ändern. A B 1 C

KV-Diagramm: Vereinfachung (3/3)   A 1 D 1  B C Weiteres Beispiel: Es werden benötigt: AND: 9x OR: 1x (9 Eingänge!) NOT: 4x